(57)【要約】【課題】キャビティ内を減圧して金属溶湯を射出、充填する際に、減圧に要する時間を短縮でき、かつ、より低い圧力まで減圧することができるダイカスト装置を提供する。【解決手段】金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧されたキャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形するダイカスト装置であって、キャビティＣを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクＴＡ，ＴＢと、真空タンクＴＡ，ＴＢとキャビティＣを含む閉空間との間をそれぞれ開閉する複数の開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂと、を有し、キャビティＣを含む閉空間の減圧に使用する真空タンクを開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂの開閉により切り換えて、キャビティＣを含む閉空間内を所望の圧力に減圧する。【選択図】図１
2005095943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧された前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形するダイカスト装置であって、
前記キャビティを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクと、
前記複数の真空タンクと前記閉空間との接続経路をそれぞれ開閉する複数の開閉手段とを有し、
前記閉空間を前記複数の真空タンクの一部を使用して減圧したのち、当該一部の真空タンクと前記閉空間との接続経路を閉じるとともに、他の真空タンクと減圧された前記閉空間との接続経路を開いて追加的に減圧する
ダイカスト装置。
【請求項２】
金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧された前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形するダイカスト装置であって、
前記キャビティを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクと、
前記複数の真空タンクと前記閉空間との接続経路をそれぞれ開閉する複数の開閉手段とを有し、
前記閉空間を前記複数の真空タンクの一部を使用して減圧したのち、前記一部の真空タンクと前記閉空間との接続経路に設けられた開閉手段を閉じる動作と、前記他の真空タンクと減圧された前記閉空間との接続経路に設けられた開閉手段を開く動作とを重複して行い、追加的に減圧する
ダイカスト装置。
【請求項３】
前記複数の真空タンクは、金型に設けられた排気路に接続され、前記キャビティを含む閉空間を減圧するメイン真空タンクと、
前記排気路以外の前記閉空間の空気の漏洩経路に接続され、前記キャビティを含む閉空間を補助的に減圧する第１および第２の補助真空タンクとを有し、
前記メイン真空タンクおよび前記第１の補助真空タンクを使用して前記閉空間を減圧したのち、前記第２の補助真空タンクを使用して追加的に減圧する
請求項１または２に記載のダイカスト装置。
【請求項４】
前記第１および第２の補助真空タンクは、前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填する射出装置のプランジャチップおよび／または前記金型に接続されている
請求項３に記載のダイカスト装置。
【請求項５】
前記第２の補助真空タンクによる排気を継続した状態で、前記キャビティへ金属溶湯を射出、充填する
請求項３または４に記載のダイカスト装置。
【請求項６】
金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧された前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形する鋳造方法であって、
前記キャビティを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクの一部を使用して減圧する工程と、
減圧された前記閉空間を前記複数の真空タンクの他の真空タンクにより追加的に減圧する工程と、
前記他の真空タンクにより減圧された前記キャビティへ金属溶湯を射出、充填する工程と
を有する鋳造方法。
【請求項７】
前記複数の真空タンクは、金型に設けられた排気路に接続されたメイン真空タンクと、前記排気路以外の前記閉空間の空気の漏洩経路に接続された第１および第２の補助真空タンクとを有し、
前記メイン真空タンクおよび前記第１の補助タンクを使用して前記閉空間を減圧したのち、前記排気路に設けられたシャットオフバルブを閉じ、
前記第２の補助真空タンクを使用して前記閉空間を追加的に減圧する
請求項６に記載の鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト装置に係り、特に、金型キャビティ内の気体を金属溶湯を射出、充填する前に排気し、減圧下で鋳造する真空ダイカスト法を用いたダイカスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト製品の品質のばらつきによる信頼性低下の原因の一つとして、ダイカスト製品へのガスの含有がある。すなわち、高速、高圧で射出、充填された溶湯は射出スリーブと金型のキャビティ内で乱流となり、空気や気化した金型に塗布された離型剤等を巻き込む。
上記のような問題を克服するため、真空ダイカスト法によるダイカストマシンを用いて鋳造することによって、ダイカスト製品へのガスの含有を抑制し、ダイカスト製品のガスの含有による品質のばらつきを低減する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、高い強度、品質の製品を鋳造するためには、金型内をより高真空化でき、減圧状態を維持できることが求められている。金型内が高真空化されていないと、鋳造された製品にガスが含有し、鋳造後の焼きなまし等の熱処理を製品に施した際に、製品に歪みや変形が生じやすく、真空ダイカスト法による十分な効果を得ることが難しいからである。
【特許文献１】米国特許２，７８５，４４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいて、鋳造サイクルを短くするには、金型内の減圧に要する時間を短縮する必要がある。
金型内の減圧に要する時間を短縮するには、予め所定圧力まで減圧した真空タンクを金型に接続し、バルブの開閉により金型内の減圧を行う方法が考えられる。
しかしながら、上記の方法では、金型内の圧力と真空タンク内の圧力が均衡してくると、減圧速度が低下する。このため、金型内を所定圧力まで減圧するのに長時間を要するという不利益が存在した。
また、金型内の圧力と真空タンク内の圧力が均衡すると、均衡した圧力よりも低い圧力が必要な場合には、真空ポンプ等で金型内の圧力を均衡した圧力よりもさらに低い圧力に減圧する必要があり、減圧するのにさらに長時間を要する。
【０００４】
本発明は、上述の従来の課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、キャビティ内を減圧して金属溶湯を射出、充填する際に、減圧に要する時間を短縮でき、かつ、より低い圧力まで減圧することができるダイカスト装置および鋳造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のダイカスト装置は、金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧された前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形するダイカスト装置であって、前記キャビティを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクと、前記複数の真空タンクと前記閉空間との接続経路をそれぞれ開閉する複数の開閉手段とを有し、前記閉空間を前記複数の真空タンクの一部を使用して減圧したのち、当該一部の真空タンクと前記閉空間との接続経路を閉じるとともに、他の真空タンクと減圧された前記閉空間との接続経路を開いて追加的に減圧する。
【０００６】
前記複数の真空タンクは、金型に設けられた排気路に接続され、前記キャビティを含む閉空間を減圧するメイン真空タンクと、前記排気路以外の前記閉空間の空気の漏洩経路に接続され、前記キャビティを含む閉空間を補助的に減圧する第１および第２の補助真空タンクとを有し、前記メイン真空タンクおよび前記第１の補助真空タンクを使用して前記閉空間を減圧したのち、前記第２の補助真空タンクを使用して追加的に減圧する構成を採用することも可能である。
【０００７】
本発明の鋳造方法は、金型に形成されるキャビティ内を排気して減圧し、減圧された前記キャビティ内に金属溶湯を射出、充填して鋳造品を成形する鋳造方法であって、前記キャビティを含む減圧される閉空間に接続され、予め減圧された複数の真空タンクの一部を使用して減圧する工程と、減圧された前記閉空間を前記複数の真空タンクの他の真空タンクにより追加的に減圧する工程と、前記他の真空タンクにより減圧された前記キャビティへ金属溶湯を射出、充填する工程とを有する。
【０００８】
本発明では、複数の真空タンクの一部を使用してまず減圧を開始する。この一部の真空タンクで減圧し、キャビティ内の圧力が真空タンクの圧力と均衡してくると、減圧速度が低下してくる。ここで、一部の真空タンクに代えて、他の真空タンクを使用して減圧すると、キャビティ（一部の真空タンク）と他の真空タンクとの間に存在する圧力差によりキャビティのさらなる減圧が行なわれ、キャビティ内をより低い圧力まで減圧することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャビティ内の減圧に要する時間を短縮でき、かつ、より低い圧力まで減圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係るダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。
ダイカスト装置１は、固定金型２、移動金型３、射出装置１０、コントローラ装置３０、真空タンクＴＡ，ＴＢ、シャットオフバルブ６０等を有する。
なお、固定金型２および移動金型３は本願発明の金型の一実施態様であり、射出装置１０は本発明の射出装置の一実施態様である。
【００１１】
固定金型２は、複数の部材２ａ、２ｂから構成されている。この固定金型２は、図示しない型締装置の固定ダイプレートに固定されている。固定金型２は、後述する射出装置１０の射出スリーブ１６が固定されている。
【００１２】
移動金型３は、複数の部材３ａ、３ｂから構成されている。この移動金型３には、シャットオフバルブ６０が一体的に設けられている。
また、移動金型３には、複数の押出ピン６５が移動可能に設けられている。
【００１３】
図１に示す固定金型２および移動金型３は型締状態にある。固定金型２は図示しない型締装置の固定ダイプレートに固定されており、移動金型３は図示しない型締装置の移動ダイプレートに固定されている。たとえば、トグル機構等により移動ダイプレートが固定ダイプレートに向けて所定の力で押圧されることにより、固定金型２と移動金型３とが型締される。
【００１４】
固定金型２の分割面２ｆと移動金型３の分割面３ｆとの間には、鋳造品を鋳造するためのキャビティＣが形成されている。
固定金型２の分割面２ｆと移動金型３の分割面３ｆとの間には、分割面２ｆと分割面３ｆとの間をシールするシール部材ＳＬが設けられている。このシール部材ＳＬは、たとえば、シリコンゴム製である。
【００１５】
移動金型３には、シャットオフバルブ６０が設けられている。シャットオフバルブ６０は本発明の開閉バルブの一実施態様である。
シャットオフバルブ６０は、電磁アクチュエータ６１と、弁体６２と、弁軸６３と、弁座部材６４とを有する。
【００１６】
弁座部材６４は、貫通孔６４ａを有する円筒状部材であり、移動金型３に埋め込まれている。弁座部材６４と移動金型３の部材３ｂとの間には、シール部材ＳＬが設けられている。弁座部材６４は、弁座面６４ｆが移動金型３の分割面３ｆに一致する位置に配置されている。
移動金型３および弁座部材６４には、弁座部材６４の貫通孔６４ａに連通する排気路５２が形成されている。この排気路５２に排気管５１が接続されており、この排気管５１には、複数の真空タンクＴＡ，ＴＢが開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂを介して接続されている。  
【００１７】
弁軸６３は、弁座部材６４の貫通孔６４ａに挿入されており、電磁アクチュエータ６１によって図１に矢印で示す直動方向に駆動される。
固定金型２と移動金型３との間には、弁軸６３の先端部に設けられた弁体６２のが移動できる空間Ｓｐが形成されている。この空間ＳｐはキャビティＣと連通している。したがって、キャビティＣは、空間Ｓｐ、弁座部材６４の貫通孔６４ａおよび排気路５２を通じて、排気管５１と連通している。
【００１８】
弁軸６３の先端部に設けられた弁体６２は、弁座部材６４側に駆動されることにより、弁座部材６４の弁座面６４ｆに当接する。これにより、キャビティＣと排気管５１を結ぶ排気経路が閉じられる。弁体６２は、固定金型２側に駆動されることにより、キャビティＣと排気管５１を結ぶ排気経路が開放される。
電磁アクチュエータ６１は、コントローラ３０から制御指令３０ｓｃを受けて駆動される。
【００１９】
射出装置１０は、射出スリーブ１６と、プランジャロッド１４およびプランジャチップ１５からなる射出プランジャ１７と、油圧シリンダ１１とを備えている。
射出スリーブ１６は、円筒状の部材からなり、固定金型２に固定され、上記したキャビティＣと連通している。射出スリーブ１６の後端部側には、金属溶湯を供給する供給口１６ｈが形成されている。
【００２０】
プランジャチップ１５は、プランジャロッド１４の一端に固定されており、射出スリーブ１６の内周に嵌合している。このプランジャチップ１５が供給口１６ｈより前方に移動することにより、射出スリーブ１６は外部に対して閉塞される。
プランジャロッド１４は、他端が油圧シリンダ１１のピストンロッド１２にカップリング１３を介して接続されている。
油圧シリンダ１１は、所定圧力の作動油によって駆動され、ピストンロッド１２を伸縮する。
【００２１】
プランジャロッド１４に対しては、位置検出センサ３５が設けられている。
プランジャロッド１４の外周には、軸方向に対し一定ピッチで磁極が形成されている。位置検出センサ３５は、たとえば、移動するプランジャロッド１４の磁極の変化を検出し、この磁極の変化をパルス信号に変換して出力する。位置検出センサ３５は、検出信号３５ｓをコントローラ３０へ出力する。コントローラ３０では、パルス信号からなる検出信号３５に基づいて、射出プランジャ１７の位置や速度が算出される。
【００２２】
真空タンクＴＡは、排気管５１に開閉バルブ７０Ａを介して接続されている。この真空タンクＴＡは、排気管５１を通じて、移動金型３と固定金型２との間に形成されるキャビティＣを含む閉空間内を排気する。
真空タンクＴＡは、真空ポンプ５０によって、予め所定の圧力まで減圧されている。
【００２３】
真空タンクＴＢは、排気管５１に開閉バルブ７０Ａを介して接続されている。この真空タンクＴＢは、真空タンクＴＡと同様に、排気管５１を通じて、移動金型３と固定金型２との間に形成されるキャビティＣを含む閉空間内を排気する。真空タンクＴＢは、真空ポンプ５０によって、予め所定の圧力まで減圧されている。
【００２４】
開閉バルブ７０Ａは、真空タンクＴＡと排気管５１との間の経路を開閉する。この開閉バルブ７０Ａは、コントローラ３０からの制御信号３０ｓａにより開閉する。
開閉バルブ７０Ｂは、真空タンクＴＢと排気管５１との間の経路を開閉する。この開閉バルブ７０Ｂは、コントローラ３０からの制御信号３０ｓｂにより開閉する。
【００２５】
コントローラ３０は、ダイカスト装置１を総合的に制御し、射出装置１０、シャットオフバルブ６０、開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂ、型締装置、給湯装置等を制御する。なお、コントローラ３０による射出装置１０、シャットオフバルブ６０、開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂ等の制御手順については後述する。
【００２６】
次に、上記構成のダイカスト装置１の動作の一例について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
鋳造を開始する時点において、プランジャチップ１５は、スリーブ１６の供給口１６ｈを開放する初期位置Ｐ1 に位置する。
この状態においては、キャビティＣは密閉されておらず、キャビティＣ内の圧力は大気圧に等しい。
一方、真空タンクＴＡ，ＴＢは、図３（ａ）に示すように、大気圧を０ｋＰａとしたときに、たとえば、−１００ｋＰａに減圧されており、開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂは共に閉じられている。
【００２７】
プランジャチップ１５が初期位置Ｐ1 に位置する状態において、コントローラ３０は図示しない給湯装置へ指令を出力する。これにより、たとえば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属を溶解した金属溶湯がスリーブ１６の供給口１６ｈを通じて供給される（ステップＳ１）。
【００２８】
所定量の金属溶湯のスリーブ１６への供給が完了したのち、コントローラ３０は射出装置１０を駆動し、プランジャチップ１５を低速で前進させる（ステップＳ２）。
【００２９】
コントローラ３０は、位置検出センサ３５の検出信号３５ｓに基づいて、プランジャチップ１５がスリーブ１６の供給口１６ｈを閉塞する位置Ｐ2 へ到達したかを判断する（ステップＳ３）。
プランジャチップ１５がスリーブ１６の供給口１６ｈを閉塞する位置Ｐ2 へ到達すると、スリーブ１６およびキャビティＣで構成される閉空間は密閉される。
コントローラ３０は、プランジャチップ１５が位置Ｐ2 へ到達したと判断したところで、シャットオフバルブ６０および開閉バルブ７０Ａを開く（ステップＳ４）。
開閉バルブ７０Ａを開いた時点をＴｓとすると、キャビティＣ内の圧力は、図４に示すように、時点Ｔｓから急激に減少を開始する。
キャビティＣ内の圧力の減圧速度は、時間の経過とともに低下していき、キャビティＣ内の圧力と真空タンクＴＡ内の圧力とが均衡する。
図３（ｂ）に示すように、キャビティＣ内の圧力と真空タンクＴＡ内の圧力とが均衡した状態では、真空タンクＴＡの圧力は初期状態よりも上昇する。このため、キャビティＣ内を真空タンクＴＡの初期圧力（−１００ｋＰａ）まで減圧することはできない。
【００３０】
コントローラ３０は、真空タンクＴＡを真空タンクＴＢに切り換える切換タイミングＴｃかどうかを判断する（ステップＳ５）。この切換タイミングＴｃは、たとえば、減圧速度が所定の値よりも低下する時点、キャビティＣ内の圧力と真空タンクＴＡ内の圧力とが略均衡する時点等に基づいて決められる。また、キャビティＣ内の圧力をモニターしておき、この圧力が所定の圧力、たとえば、−９０ｋＰａまで減圧された時点を切換タイミングＴｃとすることができる。あるいは、キャビティＣ内の圧力が所定圧力に低下する時点におけるプランジャチップ１５の位置を予め求めておき、プランジャチップ１５がこの位置に到達した時点を切換タイミングＴｃとすることができる。
【００３１】
コントローラ３０は、切換タイミングＴｃに達したと判断すると、開閉バルブ７０Ａを閉じ、開閉バルブ７０Ｂを開く（ステップＳ６）。これにより、真空タンクＴＡはキャビティＣから切り離され、真空タンクＴＢがキャビティＣに接続される。
真空タンクＴＢがキャビティＣに接続されると、キャビティＣ内の圧力と真空タンクＴＢ内の圧力との間には差があり、真空タンクＴＢ内の圧力のほうが低い。このため、図４に示すように、真空タンクＴＡから真空タンクＴＢへ切り換えた時点からキャビティＣ内の圧力は再び急速に低下する。
【００３２】
図３（ｃ）に示すように、真空タンクＴＢとキャビティＣの圧力が均衡すると、キャビティＣ内は真空タンクＴＡによってすでに減圧されているので、真空タンクＴＢの圧力の上昇はわずかであり、キャビティＣの圧力をほぼ真空タンクＴＢの初期圧力（−１００ｋＰａ）まで減圧することができる。
【００３３】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５がシャットオフバルブ６０を閉じる閉位置Ｐ3 へ到達したかを判断する（ステップＳ７）。これは、プランジャチップ１５の前進速度が高速に切り換わる前に、シャットオフバルブ６０を確実に閉じてシャットオフバルブ６０内への金属溶湯の侵入を防ぐためである。
コントローラ３０は、閉位置Ｐ3 へ到達したと判断すると、シャットオフバルブ６０を閉じる（ステップＳ８）。
【００３４】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５が高速切換位置Ｐ4 へ到達したかを判断する（ステップＳ９）。高速切換位置Ｐ4 へ到達したと判断した場合には、プランジャチップ１５の前進速度を高速に切り換える（ステップＳ１０）。これにより、スリーブ１６内の金属溶湯が急速に減圧されたキャビティＣ内へ射出、充填される。
【００３５】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５が増圧切換位置Ｐ5 へ到達したかを判断する（ステップＳ９）。増圧切換位置Ｐ5 へ到達したと判断した場合には、射出装置１０を速度制御から圧力制御へ切り換え、プランジャチップ１５による鋳造圧力を上昇させる（ステップＳ１１）。
コントローラ３０は、射出、充填工程が完了したかを判断し（ステップＳ１２）、完了と判断すると、開閉バルブ７０Ｂを閉じる。
これにより真空タンクＴＡ，ＴＢは排気管５１から切り離される。真空タンクＴＡ，ＴＢ内は、次の鋳造サイクルに備えて、真空ポンプ５０により再び所定圧力まで減圧される。その後、型開き、製品の押出し等の工程を経て、上記したステップが再び繰り返される。
【００３６】
本実施形態によれば、予め所定圧力に減圧された複数の真空タンクＴＡ，ＴＢを用意し、真空タンクＴＡによりキャビティＣ内を減圧し、両者の圧力が均衡したところで真空タンクＴＢに切り換え、真空タンクＴＡを切り離すことにより、均衡状態からさらに減圧することが可能となる。
また、真空タンクＴＡから真空タンクＴＢへ切り換え、真空タンクＴＡを切り離すことにより、真空タンクＴＡと真空タンクＴＢとを同時に使用する（開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂを同時に開く）場合よりも、キャビティＣ内をさらに低い圧力まで減圧することができる。
なお、本実施形態では、真空タンクＴＡ，ＴＢを用いた場合について説明したが、さらに多くに真空タンクを用いることが可能である。
【００３７】
第２実施形態
図５は、本発明の他の実施形態に係るダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。なお、図５において、第１の実施形態に係るダイカスト装置１と同一構成部分については同一の符号を使用している。
【００３８】
上記した固定金型２および移動金型３の間は、シール部材ＳＬによりシールされているが、減圧時にこのシール部材ＳＬによって完全に密封できるわけではなく、シール部材ＳＬと金型の隙間から空気が漏洩して減圧した閉空間に空気が侵入する可能性がある。
また、固定金型２や移動金型３は複数の部材の組み合わせで構成されているため、部材間の寸法誤差やがたつきにより、部材間を通じて空気が減圧された閉空間へ侵入する可能性がある。
さらに、プランジャチップ１５とスリーブ１６とは嵌合しているが、プランジャチップ１５とスリーブ１６との間から空気が減圧された閉空間へ侵入する可能性がある。
隙間から、キャビティ内へ空気が侵入すると、高い真空度が得られない。
【００３９】
本実施形態では、図５に示すように、固定金型２の部材２ａ，２ｂの間および移動金型３の部材３ａ，３ｂの間に排気管１５０，１５１を接続している。固定金型２の部材２ａ，２ｂの間や移動金型３の部材３ａ，３ｂの間に隙間があると、この隙間が空気の流れる経路となる。したがって、シャットオフバルブ６０の開閉する排気管５１からだけでなく、部材２ａ，２ｂの間や部材３ａ，３ｂの間の隙間からも排気を補助的に行う。
さらに、プランジャチップ１５に排気路１５ｈを形成し、プランジャチップ１５とスリーブ１６との間に形成される隙間からも排気を補助的に行う。
【００４０】
図５に示すように、排気管５１は、開閉バルブ１７０Ｍを介してメインタンクＭＴに接続されている。
また、排気管１５０，１５１およびプランジャチップ１５の排気路１５ｈは、開閉バルブ１７０Ａを介してサブタンクＳＴＡに接続されている。
さらに、排気管１５０，１５１およびプランジャチップ１５の排気路１５ｈは、開閉バルブ１７０Ｂを介してサブタンクＳＴＢに接続されている。
メインタンクＭＴおよびサブタンクＳＴＡ，ＳＴＢは、それぞれ真空ポンプ５０により予め所定の圧力、たとえば、−１００ｋＰａに減圧されている。
なお、メインタンクＭＴは、本発明のメイン真空タンクの一実施態様であり、サブタンクＳＴＡは本発明の第１の補助真空タンクの一実施態様であり、サブタンクＳＴＢは本発明の第２の補助真空タンクの一実施態様である。
【００４１】
開閉バルブ１７０Ｍ、１７０Ａ，１７０Ｂは、コントローラ３０からの指令３０ｓＭ，３０ｓＡ，３０ｓＢによって開閉する。
【００４２】
排気管５１は、キャビティＣへ直接接続され、流路の断面積は比較的広いため、メインタンクＭＴによって減圧が急速に行われるが、サブタンクＳＴＡ，ＳＴＢによる減圧は、流路の断面積が非常に小さいため急速には行われない。
【００４３】
次に、上記構成のダイカスト装置１０１の動作の一例について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
鋳造を開始する時点において、プランジャチップ１５は、スリーブ１６の供給口１６ｈを開放する初期位置Ｐ1 に位置する。この状態においては、キャビティＣは減圧されておらず、キャビティＣ内の圧力は大気圧に等しい。また、メインタンクＭＴの開閉バルブ１７０Ｍは開かれ、金型側のシャットオフバルブ６０は閉じられているものとする。
【００４４】
プランジャチップ１５が初期位置Ｐ1 に位置する状態において、コントローラ３０は図示しない給湯装置へ指令を出力する。これにより、たとえば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属を溶解した金属溶湯がスリーブ１６の供給口１６ｈを通じて供給される（ステップＳ２１）。
【００４５】
所定量の金属溶湯のスリーブ１６への供給が完了したのち、コントローラ３０は射出装置１０を駆動し、プランジャチップ１５を低速で前進させる（ステップＳ２２）。
【００４６】
コントローラ３０は、位置検出センサ３５の検出信号３５ｓに基づいて、プランジャチップ１５がスリーブ１６の供給口１６ｈを閉塞する位置Ｐ2 へ到達したかを判断する（ステップＳ２３）。
プランジャチップ１５がスリーブ１６の供給口１６ｈを閉塞する位置Ｐ2 へ到達すると、スリーブ１６およびキャビティＣで構成される閉空間は密閉される。  コントローラ３０は、プランジャチップ１５が位置Ｐ2 へ到達したと判断したところで、サブタンクＳＴＡの開閉バルブ１７０Ａを開く（ステップＳ２４）。これにより、サブタンクＳＴＡによるキャビティＣの補助的な減圧が開始される。
【００４７】
次いで、コントローラ３０は、シャットオフバルブ６０を開く（ステップＳ２５）。シャットオフバルブ６０を開くと、メインタンクＭＴによるキャビティＣの減圧が開始される。
【００４８】
ここで、図７にキャビティＣ内の圧力の変化の一例を示す。
サブタンクＳＴＡの開閉バルブ１７０Ａを開いた時点Ｔｓｓでは、キャビティＣ内の圧力はそれほど変化しないが、シャットオフバルブ６０を開いた時点ＴｍｓからキャビティＣ内の圧力は急速に低下する。
なお、サブタンクＳＴＡの開閉バルブ１７０Ａを開くタイミングを、シャットオフバルブ６０を開くタイミングの直前としたが、同時としてもよい。
【００４９】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５がシャットオフバルブ６０を閉じる閉位置Ｐ3 へ到達したかを判断する（ステップＳ２６）。これは、プランジャチップ１５の前進速度が高速に切り換わる前に、シャットオフバルブ６０を確実に閉じてシャットオフバルブ６０内への金属溶湯の侵入を防ぐためである。
コントローラ３０は、閉位置Ｐ3 へ到達したと判断すると、シャットオフバルブ６０を閉じる（ステップＳ２７）。これにより、メインタンクＭＴによるキャビティＣ内の減圧が終了する。
シャットオフバルブ６０を閉じる閉位置Ｐ3 は、スリーブ１６内の金属溶湯が減圧されたキャビティＣ内へ吸い込まれることがない位置に設定される。
【００５０】
コントローラ３０は、シャットオフバルブ６０を閉じた直後に、サブタンクＳＴＢの開閉バルブ１７０Ｂを開き、サブタンクＳＴＡの開閉バルブ１７０Ａを閉じる（ステップＳ２８）。これにより、キャビティＣ内の補助的な減圧を行うサブタンクがサブタンクＳＴＡからサブタンクＳＴＢへ切り換わる。
なお、図７に示す開閉バルブ１７０Ｂを開き開閉バルブ１７０Ａを閉じるタイミングＴｃは、シャットオフバルブ６０を閉じるタイミングＴｍｅの直前としてもよい。
【００５１】
ここで、キャビティＣ内の補助的な減圧を行うサブタンクがサブタンクＳＴＡからサブタンクＳＴＢへ切り換える理由について説明する。
本実施形態では、メインタンクＭＴにより減圧されたキャビティＣ内の圧力が空気の漏れにより上昇するのを防ぐためにサブタンクＳＴＡにより補助的に減圧をしている。
しかしながら、サブタンクＳＴＡは、メインタンクＭＴと略同時に使用を開始されるため、シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅにおいて、サブタンクＳＴＡの圧力も上昇している。シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅにおいて、サブタンクＳＴＡの圧力とキャビティＣ内の圧力との差が小さいと、シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅ以降において、減圧されなくなってしまう。
たとえば、図８に示すように、サブタンクＳＴＡのみを使用した場合には、シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅ以降において、圧力が減少せず、プランジャチップ１５の前進に伴ってキャビティＣを含む閉空間の容積が減少することにより逆に圧力が増加することもありうる。
【００５２】
このため、本実施形態では、使用済のサブタンクＳＴＡから未使用のサブタンクＳＴＢへ切り換えると、サブタンクＳＴＢの圧力とキャビティＣ内の圧力との差は大きいため、減圧が継続して行われる。
たとえば、サブタンクＳＴＡからサブタンクＳＴＢへ切り換えることにより、図７に示すように、シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅ以降においても減圧される。
【００５３】
また、メインタンクＭＴにより所望の圧力まで減圧すると、上記したように、スリーブ１６内の金属溶湯がキャビティＣ内に吸い込まれ、これが不良品の原因となる。
したがって、シャットオフバルブ６０を閉じる時点では、スリーブ１６内の金属溶湯がキャビティＣ内に吸い込まれない圧力まで減圧する必要があり、シャットオフバルブ６０を閉じた以降さらに所定圧力まで減圧する必要がある。
このとき、サブタンクＳＴＡの圧力とキャビティＣ内の圧力との差が小さいと、シャットオフバルブ６０を閉じた時点Ｔｍｅ以降において、減圧されないため、使用済のサブタンクＳＴＡから未使用のサブタンクＳＴＢへ切り換える。
サブタンクＳＴＢによる減圧は、急激に行われないため、スリーブ１６内の金属溶湯がキャビティＣ内に吸い込まれることがない。
【００５４】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５が高速切換位置Ｐ4 へ到達したかを判断する（ステップＳ２９）。高速切換位置Ｐ4 へ到達したと判断した場合には、プランジャチップ１５の前進速度を高速に切り換える（ステップＳ３０）。これにより、スリーブ１６内の金属溶湯が急速に減圧されたキャビティＣ内へ射出、充填される。
【００５５】
次いで、コントローラ３０は、プランジャチップ１５が増圧切換位置Ｐ5 へ到達したかを判断する（ステップＳ３１）。増圧切換位置Ｐ5 へ到達したと判断した場合には、射出装置１０を速度制御から圧力制御へ切り換え、プランジャチップ１５による鋳造圧力を上昇させる（ステップＳ３２）。
コントローラ３０は、射出、充填工程が完了したかを判断し（ステップＳ３３）、完了と判断すると、開閉バルブ１７０Ｂを閉じる（ステップＳ３４）。
これによりサブタンクＳＴＢは切り離されれ、メインタンクＭＴ、サブタンクＳＴＡ，ＳＴＢ内は、次の鋳造サイクルに備えて、真空ポンプ５０により再び所定圧力まで減圧される。その後、型開き、製品の押出し等の工程を経て、上記したステップが再び繰り返される。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、キャビティ内を減圧したときに空気が侵入しやすい経路からもサブタンクにより排気を行い、このサブタンクによりシャットオフバルブ６０を閉じた以降のさらなる減圧を行うことにより、金属溶湯をキャビティＣ内へ射出、充填する前に金属溶湯がキャビティＣ内へ吸引されるのを防ぐことができる。すなわち、空気が侵入しやすい経路は、流路断面積が小さいため、急激な排気が行われないので、金属溶湯がキャビティＣ内へ吸引されることがない。
さらに、鋳造工程中にサブタンクを使用済のものから未使用のものに切り換えることにより、シャットオフバルブ６０を閉じた以降の減圧を確実に行うことができる。
また、メインタンクと複数のサブタンクとを併用し、サブタンクを使用済のものから未使用のものに切り換えることにより、メインタンクと複数のサブタンクと同時に使用した場合にくらべてさらに高い真空度を得ることができる。
【００５７】
なお、上述した実施形態における開閉バルブ７０Ａ，７０Ｂや開閉バルブ１７０Ａ，１７０Ｂはそれぞれ独立に制御される。したがって、開閉バルブ７０Ａ，１７０Ａを閉じるタイミングに対して、開閉バルブ７０Ｂ，１７０Ｂを開くタイミングは適宜自由に変更することができ、開閉バルブ７０Ａ，１７０Ａを閉じる動作と開閉バルブ７０Ｂ，１７０Ｂを開く動作とが重複していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。
【図２】ダイカスト装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】キャビティＣと真空タンクＴＡ，ＴＢとの関係を示す図である。
【図４】キャビティ内の圧力の変化を示すグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態に係るダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。
【図６】ダイカスト装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】サブタンクＳＴＡ，ＳＴＢを使用したときのキャビティ内の圧力の変化を示すグラフである。
【図８】サブタンクＳＴＢを使用しないときのキャビティ内の圧力の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１，１０１…ダイカスト装置
１０…射出装置
３０…コントローラ
５０…真空ポンプ
６０…開閉バルブ
７０Ａ，７０Ｂ…開閉バルブ
１７０Ａ，１７０Ｂ…開閉バルブ
ＴＡ，ＴＢ…真空タンク
ＭＴ…メインタンク
ＳＴＡ，ＳＴＢ…サブタンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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